氟化工企業(yè)周邊污染林分改造的調(diào)查研究

林長生

(福建省清流縣溫郊林業(yè)站,福建 清流 365300)

氟化工企業(yè)周邊污染林分改造的調(diào)查研究

林長生

(福建省清流縣溫郊林業(yè)站,福建 清流 365300)

摘要：指出了氟化工企業(yè)排放的煙塵、煙氣對(duì)周邊植被的生長產(chǎn)生較大的影響,調(diào)查分析了氟化工企業(yè)周邊的林分改造地塊,探討了在污染源周邊山地進(jìn)行林分改造、造林綠化的較好的方式方法。結(jié)果表明:油茶是較理想的樹種,宜采用施基肥,高密度種植方式。

關(guān)鍵詞：氟化工污染;林分改造;油茶

1引言

氟化工是國家重點(diǎn)扶持的新興產(chǎn)業(yè)之一,被譽(yù)為“黃金產(chǎn)業(yè)”列入“十二五”規(guī)劃的專項(xiàng)規(guī)劃。在環(huán)境保護(hù)問題日漸重視的新形勢(shì)下,一些礦產(chǎn)資源豐富的山區(qū)縣逐漸成了某些環(huán)保問題突出的化工企業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的對(duì)接地。由于項(xiàng)目時(shí)間緊、先期環(huán)保投入不足等原因,這些落戶山區(qū)的化工企業(yè)都或多或少出現(xiàn)了一些“跑、冒、滴、漏”的現(xiàn)象,造成周邊森林植被不同程度的污染和破壞。近年來,由于社會(huì)上環(huán)保意識(shí)的普遍加強(qiáng)、環(huán)保部門監(jiān)管和執(zhí)法力度的加大等,大多數(shù)化工企業(yè)投入了一些資金對(duì)周邊受污染破壞的森林植被進(jìn)行更新改造,以達(dá)到綠化、美化廠區(qū)的效果。筆者多年來在基層林業(yè)站工作,通過對(duì)林分改造實(shí)踐的總結(jié)以及對(duì)改造后林分生長情況的調(diào)查分析,提出一些見解和結(jié)論供同行參考。

2調(diào)查對(duì)象及所在地的概況

清流縣位于福建西北部、九龍溪上游,東經(jīng)116°38＇~117°10＇、北緯25°48＇~26°2＇,地處中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),氣候溫暖、雨量充沛,年平均氣溫17.9℃,年平均降雨量1711mm,年平均相對(duì)濕度80%,無霜期256d。清流縣森林資源豐富,是著名的“中國油茶之鄉(xiāng)”。此次調(diào)查對(duì)象為清流縣境內(nèi)兩個(gè)氟化工業(yè)園建成后在周邊山地上進(jìn)行的全部林分改造地塊,總面積100多hm2,海拔高度為350~560m,坡度20°~25°,立地條件類型為Ⅲ級(jí),土層及腐質(zhì)層薄,土壤粘重,貧脊,更新改造的前茬是受到氣體污染葉片褪綠、褐化、黃化的各類林分。

3調(diào)查設(shè)計(jì)和方法

3.1　調(diào)查地塊的區(qū)劃設(shè)計(jì)

太路口氟化工園區(qū)周邊林分改造面積僅18hm2左右,且都集中在2009年完成營造林、改造方式單一,所以只設(shè)1號(hào)地塊一個(gè)。富寶氟化工園區(qū)周邊林分改造面積近100hm2,改造方式多樣且經(jīng)歷時(shí)間長,根據(jù)造林時(shí)間、現(xiàn)存混交樹種等設(shè)2~5號(hào)地塊共4個(gè)。

3.2　調(diào)查分析方法

兩個(gè)氟化工園區(qū)的“廢氣排放日常監(jiān)測(cè)值”(表1)采用企業(yè)提供的當(dāng)?shù)乜h級(jí)環(huán)保部門2014年度對(duì)企業(yè)日常生產(chǎn)排放進(jìn)行監(jiān)督監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)。表中監(jiān)測(cè)分析方法為:“HJ/T57-2000《固定污染源排氣中SO2的測(cè)定電位電解法》”和“HJ/T67-2001《大氣固定污染源氟化物的測(cè)定離子選擇電極法》”;執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為:“GB9078-1996《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》”和“GB16297-1996《大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》”。

表2的調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來源于林業(yè)造林檔案和實(shí)地調(diào)查。在查閱造林檔案的基礎(chǔ)上,于2014年10月對(duì)氟化工園區(qū)周邊山地各林分改造地塊編號(hào),根據(jù)每地塊面積的大小設(shè)3或6個(gè)小樣圓(D=3.26m),然后進(jìn)行小樣圓調(diào)查。調(diào)查項(xiàng)目為各地塊上各樹種的存活株數(shù),存活植株中葉面受污染的株數(shù),存活植株凈高生長量等。

4調(diào)查數(shù)據(jù)及相關(guān)分析

4.1　污染氣體種類的調(diào)查分析

氟化工生產(chǎn)的主要原料為氟石(CaF2)和濃度98%的硫酸,兩者經(jīng)化學(xué)反應(yīng)生成CaSO4及HF。從調(diào)查表1中發(fā)現(xiàn):兩園區(qū)氟化物生產(chǎn)過程中排放的氣體中都含有SO2、F兩種最重要的大氣污染物,兩者排放的氣體濃度折算后又有一定差距。太路口園區(qū)無論鍋爐煙囪、烘干車間出口等監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)到的SO2、含F(xiàn)成分氣體(主要為HF)的濃度都低于富寶園區(qū),但兩者正常生產(chǎn)時(shí)的排放濃度都低于標(biāo)準(zhǔn)值。

4.2　林分改造樹種、密度、造林方式調(diào)查分析

從表2中發(fā)現(xiàn),各地塊的主要造林樹種都是油茶,造林設(shè)計(jì)密度都較大,有地塊有施肥有的沒施,油茶在各地塊上實(shí)際存活得較好。

查詢?cè)炝窒嚓P(guān)資料可知:造林所用油茶苗為本縣培育的普通油茶實(shí)生苗,等級(jí)Ⅰ級(jí)(高30cm);各地塊種植頭1~2年都有進(jìn)行除草撫育1~2次,隨后任其自然生長。其中:1號(hào)地塊在種植時(shí)試探性地選擇了少量的海桐(Pittosporumtobira)、木荷(SchimasuperbaGardnetChamp)、杜英(Elaeocarpussylvestris(Lour.)Poir)、夾竹桃(Neriumoleander)等零星混交種植于油茶林中,種植前施基肥;2號(hào)地塊在富寶園區(qū)左側(cè)、油茶與杉木5:5混交、2011年2月營造時(shí)面積4.8hm2、未進(jìn)行過施肥;3號(hào)地塊在園區(qū)右側(cè)及后側(cè)、2011年2月營造油茶純林、面積 28hm2、未進(jìn)行過施肥、與緊鄰的2號(hào)地塊將園區(qū)包裹成“U”字型;4號(hào)、5 號(hào)地塊都在2014年1月營造在3號(hào)地塊外側(cè),離廠區(qū)較遠(yuǎn)(在100~200m以上);4號(hào)為油茶純林面積 31hm2、未進(jìn)行過施肥,5號(hào)地塊為油茶與樸樹(Celtis tetrandrassp.Slnensls)按5:5的比例進(jìn)行株間混交面積25hm2的造林地、且種植前畝施復(fù)合有基肥約150kg。

表1　企業(yè)正常生產(chǎn)時(shí)廢氣排放日常監(jiān)測(cè)值

表2　林分改造各地塊調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表

實(shí)地小樣圓調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn):1號(hào)地塊上的實(shí)際株行距最小的僅0.8~1.2m,折算后的實(shí)際密度與對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)密度(10000株/hm2)相近;其他地塊上實(shí)際株行距則在1.6~1.8m之間,折算后的實(shí)際密度為與對(duì)應(yīng)地塊的造林設(shè)計(jì)密度4500株/hm2)有些差異。但各地塊上無論實(shí)際密度還是設(shè)計(jì)密度,對(duì)比經(jīng)濟(jì)油料林的合理造林密度(1000~1500株/hm2)顯然都高出了許多,說明兩園區(qū)為求盡早見到綠化效果,都采用了高密度種植方式,不在乎是否有利于今后油茶的否授粉結(jié)實(shí)。

4.3　樹種受害情況調(diào)查

實(shí)地調(diào)查時(shí)拍攝到油茶(Camellia oleiferaAbel)受害后的兩種顯著不同癥狀表現(xiàn):一是葉尖和葉緣出現(xiàn)紅棕色斑塊或條痕,受害部位與正常組織間有一明顯暗紅色界線,幼葉易受害(圖1);二是葉脈間呈現(xiàn)大小不等且無一定分布規(guī)律的點(diǎn)狀和塊狀傷斑,與正常組織之間界線明顯,小數(shù)傷斑分布在葉緣,但幼葉不易受害(圖2)。查詢有關(guān)資料得知:此兩種癥狀分別為植物受SO2和HF后的特有表現(xiàn)。

圖1　油茶葉面受HF污染癥狀

圖2　油茶葉面受SO2污染癥狀

通過調(diào)查還發(fā)現(xiàn)園區(qū)周邊受HF危害的植株較多、葉片受害癥狀極明顯、分布面積廣、距離車間較遠(yuǎn)的地段也有植株受害;受SO2危害的植株較少、葉片受害程度低,且集中靠近鍋爐煙囪周邊、烘干車間周邊,受害植株往往會(huì)同時(shí)受到HF氣體的危害;富寶園區(qū)以鍋爐煙囪為中心直徑100m左右的范圍內(nèi)幾乎沒有樹木存活(不列入編號(hào)地塊)。

對(duì)比混交林中的油茶與混交樹種,發(fā)現(xiàn)受害狀況有明顯的相差。其中:1號(hào)地塊上的主要造林樹種油茶存活植株較多且己開花結(jié)實(shí)長勢(shì)良好,但沒有發(fā)現(xiàn)造林當(dāng)年種下的任何一種混交樹種的存活植株(在1號(hào)地之外的園區(qū)內(nèi)的圃地上發(fā)現(xiàn)存活幾株夾竹桃、海桐);2號(hào)地塊上的油茶和杉木混交林中,靠煙氣排放口較近的將近約1.5hm2地段上的杉木幾乎全部受害死亡,離煙氣排放口較遠(yuǎn)些存活下來的杉木葉片也有明顯的受害癥狀;5號(hào)地塊上與油茶混交的樸樹,存活率明顯低于油茶。

另外,調(diào)查中還發(fā)現(xiàn)人工更新改造的林分內(nèi)不僅僅有人工營造的油茶等苗木存在,一些地段上還有一此天然的山蒼子、梧桐、山油麻、金銀花、金櫻子、細(xì)齒葉柃等植物存活;特別是山茶科的細(xì)齒葉柃、能生長在離煙氣排放口較近的地方、長勢(shì)較為旺盛且外觀上幾乎看不到明顯的受害癥狀,表現(xiàn)優(yōu)于同地段的油茶。

4.4　混交林地塊上不同樹種受害分析

對(duì)2011年?duì)I造的混交林2號(hào)地塊余下的3.3hm2的油茶與杉木進(jìn)行樣圓調(diào)查和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)(表2)結(jié)果是:存活的植株中杉木受害率高達(dá)72.2%,而油茶卻只有23.3%。方差分析(表3):f0.05(1,4)=6.61

表3　2號(hào)地塊存活油茶與杉木受害率方差分析對(duì)比

對(duì)2014年?duì)I造的混交林5號(hào)地塊的調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果(表2):油茶存活植株有2000株/hm2、而樸樹存活的植株只有850株/hm2;樸樹存活植株受害率仍高達(dá)86.1%,油茶存活植株受害率只有25.8%。方差分析(見表4):f0.05(1,10)=4.96

表4　5號(hào)地塊活油茶與樸樹的受害率方差分析對(duì)比

從上述兩個(gè)分析中看出,在同一地段上的杉木和樸樹對(duì)比油茶來說,前兩者不但存活的植株少,而且目前尚存活的植株中受害狀況明顯高于油茶,存活狀況差異極為顯著。

4.5　同年度造林施基肥與不施基肥油茶高生長量分析

對(duì)采用同規(guī)格、同品種油茶苗木、同為2014年初造林、施基肥的純林地塊4中的油茶、和沒施肥的混交林地塊5中的油茶(油茶與樸樹混交但苗木還較小,混交植株尚還不能互相影響生長)的苗木高度進(jìn)行調(diào)查的結(jié)果(表2):不施肥的油茶高度平均為39cm,而施了基肥的油茶高度平均為47cm。方差分析(表5):f=34.3>f0.01(1,10)=10.0,結(jié)果表明:在土壤貧脊地塊上,施基肥與不施基肥營造油茶,經(jīng)過近一年的生長,苗木總高度相差較大,差異極為顯著。

表5　油茶施肥與不施肥總高度方差分析

5結(jié)語

氟化工園區(qū)周邊各樹種的生長都受到SO2、HF等氣體的影響。污染氣體對(duì)動(dòng)植物和人類的危害程度與有害氣體濃度及危害時(shí)間密切相關(guān),發(fā)生污染安全事故時(shí),高濃度的污染氣體急性傷害危害較大;但企業(yè)正常生產(chǎn)時(shí)低濃度的廢氣排放,日積月累后的慢性、隱性中毒的后果同樣不容輕視。許多油茶植株葉面雖未明顯受污染,但表現(xiàn)出“矮化、老化”也是中毒傷害的一種。

從危害范圍及危害程度來看,氟化工園區(qū)周邊HF的危害性比SO2的危害性要大得多,加上氟化物能在植物體內(nèi)轉(zhuǎn)移和積累并通過食物鏈進(jìn)入人和動(dòng)物體內(nèi),引起人和動(dòng)物的氟中毒,因此,要更加予以關(guān)注。對(duì)職工和當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶采摘和利用污染地塊上油茶果實(shí)的行為要予以勸阻

對(duì)有SO2、HF等氣體排放的污染源周邊的山地進(jìn)行更新造林改造、不單要考慮樹種對(duì)有害氣體的抗性,還要考慮山地特殊的立地條件。采用挖明穴、施基肥等營林措施,選用具有“常綠、耐干旱、耐瘠薄”等特性的抗污染鄉(xiāng)土樹種。油茶是閩西、閩北地區(qū)目前最好的山地抗污染綠化樹種選擇之一。野生的細(xì)齒葉柃在“抗SO2、HF污染及耐干旱瘠薄、”方面總體表現(xiàn)優(yōu)于油茶、但其苗木培育方面尚弱,市場(chǎng)上沒有人工培育的苗木出售。

本次進(jìn)行的氣體對(duì)植物傷害率的調(diào)查、僅從肉眼觀察葉片是否有受害癥狀進(jìn)行對(duì)比區(qū)分,尚存一些局限性;同時(shí),鍋爐煙囪高度的不同也會(huì)對(duì)其排放的污染氣體危害范圍和程度產(chǎn)生影響等,更加科學(xué)和準(zhǔn)確的調(diào)查測(cè)試和研究方式方法有待進(jìn)一步共同探索。

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收稿日期：2015-02-10

作者簡介：林長生(1970—),男,福建清流人,工程師,主要從事營造林管理、林政資源管理和森林防火工作。

中圖分類號(hào)：S731

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-9944(2015)05-0040-03